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赋能由海向陆,锻造低空铁拳:浅析我军重型直升机未来之路

 

6月以来,在世界军用直升机领域,发生了三件趣事

一个是美国西科斯基研发的下一代重型直升机CH-53K开始在美国海军陆战队两栖攻击舰上测试,于本月早些时候,在位于大西洋上的“黄蜂”号两栖攻击舰上,完成了海上性能测试,并且进行了里程碑式的起降测试。一个是我国海军075型两栖攻击舰的首舰上,出现了直-18舰载直升机的1比1模型,开始了直升机适装性的测试。最后,则是我国的“入门级重直”直-8L(也就是直-8宽体型),官方模型出现,人们得以一睹这个三军翘首以盼的国产重直是什么模样。

三军翘首以盼,海军望穿双眼的直-8L直升机终于以高清模型的形式,先把外观形态公布了。

三个趣事发生在不同国家,但是事情都指向了同一个方向:海军重型舰载直升机的研发。资深的军迷,能够很自然的把三件事情结合起来,不自觉的对CH-53K和直-8L进行一番比对,从中寻求我国重型军用直升机的未来之路。

图为建造中的075型两栖攻击舰,其甲板上停放着直-18直升机的模型。

直-18和直-8L尺寸差不多,用一个模型就足够测试军舰的适装性了。

三军翘首以盼,海军别无选择

我国毫无疑问是一个世界级的军事强国,但是在中美俄这三个大致同级别的国家中,我国又是唯一一个严重缺乏重型直升机的国家,原因无它:买不到、造不出。我国的直升机发展受欧洲的影响很大,长期以来,依靠来自法国的“海豚”轻型直升机和SA-321 Ja“超黄蜂”大型直升机,发展出直-9、直-8两个系列的军用直升机,以缓解三军对直升机的巨大需求。

图为CH-53K直升机在黄蜂号两栖攻击舰上完成起降测试。

但是,整个欧洲也没有在重型直升机的发展上取得多大进展,欧洲多国合作,才研发出EH-101这样的15吨级直升机,都还没有跨入20吨级的重型直升机门槛,欧洲作为在直升机技术上有着深厚研发底蕴的区域,都不能合作开发出现代重直,我国自然无法从欧洲取得重直技术,在自己研发的过程中,难度也就可想而知。反过来,俄罗斯和美国虽然有重直技术,但是美国不会出口我们,对俄罗斯,我们已经开始合作开发40吨级重直,却并不一定用在军事领域。

图为中俄合作研发的40吨级重直模型,他以民用为研发方向,即便能军用,也不适合舰载,还需要改造。

我军对重型直升机有绝对庞大的需求。从陆军角度来看,我国陆军虽然进行了广泛的现代化建设,整个陆军全部都变成了合成化部队,在旅一级,就实现了空地联合作战,但是距离当今陆军发展方向的“飞行陆军”,还有很大差距。我国陆军在2018年已经有1000多架现役直升机,从数量来看,仅次于美国和俄罗斯,但是由于我军规模巨大,这些直升机还是不够用。

图为我国陆航装备的米-17直升机。

我国主力装备的直升机为直-9、直-10、直-19、直-8、直-20等系列,其中直-9是4吨级的直升机,只能担负侦察任务和小突击分队的运送任务;直-10是7吨级、直-19是5吨级,他们都属于绝对的武装直升机,在运输部队上没有什么帮助;直-8改进出14个型号,最先进的直-8G也不过14吨级,虽然能够运送20多名士兵,但是受制于机体尺寸限制,比如他的货仓最宽处只有1.8米,因此无法实施军用车辆等装备的舱内运输,只能外挂不到5吨的重量,这样的装备输送效率完全不够;直-20则是以人员输送为主,其卸载方式为两侧卸载,无法内装大型装备,最多能吊运AH-4这样的超轻型榴弹炮。

图为直-8L直升机,他已经跨入了重直门槛。

反观其他国家,美国拥有CH-47和CH-53两个系列的军用重型直升机,不但能够外挂重炮,甚至CH-53E“超级种马”直升机还能直接吊起轮式装甲突击车辆,内部舱室则能直接装载“悍马”车这样的轮式装备,在兵力投送上优势巨大。在此次我国和印度的加勒万河谷对峙中,印度就在列城机场布置了他们从美国进口的CH-47F“支奴干”重型直升机,直接能把M777超轻型榴弹炮吊装到山脊上,兵力机动性较强。为了弥补我军在装备低空运输上的差距,及早构建出空中突击力量,我国曾大量从俄罗斯进口了米-17和米-171直升机,但是他的运力也不能满足我们的需求。

图为吊装山猫全地形车辆的直-8G运输直升机,这种投送方式虽然也行,但是速度慢、安全性差。

如果说陆军和空军的需求还能够通过其他直升机来进行一些弥补,那么我国海军目前对重型直升机的需求就是除了直-8L,别无选择的了。我国海军已经装备了071大型船坞登陆舰8艘,还在建造2艘075型两栖攻击舰,这些大型的两栖作战舰艇自然需要重型直升机来进行兵力和装备的投送,尤其是以垂直打击为主的两栖攻击舰,他最擅长的恰恰就是空中突击作战,如果我们没有重型直升机给海军装备,那么海军陆战队就无法把重炮、轮式装甲车辆等装备通过空运快速投送到陆地,只能依靠气垫登陆艇等装备运送,依靠空运,只能完成步兵级别的兵力投送,毕竟米-17和米-171是无法上舰的,海军还能选择什么呢?

图为071船坞登陆舰搭载的直-8运输直升机,海军对重直有着很大的需求。

直-8宽体出现,局面开始改善

要说近年来,我国在重型直升机上的最大突破,能看得见实物的型号,就是直-8L(直-8宽体型)了,叫它直-8L,但是它和直-8已经完全不同,和直-8G都没有多少相似之处,零件和其他型号的直-8完全不通用,是一架全新设计的直升机,直-8L的出现就像是当年CH-53A“海上种马”的出现一样,给了海军陆战队以绝对的信心,甚至可以这么说,正是直-8L的存在,让075两栖攻击舰有了建造的价值和高水平的战力。

图为直-8L直升机设备标注图。

图为直-8L和直-8在等比例下的对比图,可见直-8L要宽的多。

要说直-8L的外形最像世界哪一款直升机,笔者认为也是CH-53A。直-8L确实是从直-8G的基础上改进而来,但是这个改动实在是太大了。直-8G直升机本身已经是直-8系列中一个大改型号,属于第三代直-8直升机,它和直-8A直升机本身已经不存在关系,他取消了延续到直-8F直升机的机体两侧浮筒,改为小短翼式的起落架收放舱,同时大量使用了复合材料制造,复合材料使用率已经超过了60%。

图为直-8L直升机的上视图,可见其巨大的水平安定翼面。

直-8G取消了延续直-8直升机两代的船型底设计,不过依然保留了机腹油箱的设计,飞机的动力系统三大件,旋翼、发动机和变速器也都换成了全新设备,旋翼为复合材料旋翼,根据官方数据,其提供的升力比第二代直-8提高了10%以上,发动机也更换为PT6B-67A,总的动力布局也发生了变化,直-8G自己已经是全新的直升机了。

到了直-8L,在直-8G的基础上进一步改进,换装了功率为1600KW的国产新型涡轴发动机,型号虽然没有公开,但是大致应该在涡轴-10和涡轴-6C改进型之间选择,毕竟我国目前只有这两种涡轴发动机达到了这个功率级别,虽然还有涡轴-16可供选择,但是涡轴-16属于中法联合研制的民用发动机,目前还不能应用到军事领域。

图为直-8L直升机侧面试图,他最像的还是CH-53A。

图为美国的CH-53A直升机。

直-8L使用了新的发动机后,三台发动机的总功率超过了4800KW,真真正正和美国CH-53A“海上种马”直升机接近,“海上种马”是2台T-64GE-6型涡轴发动机,单台功率是2130KW,双发总功率4260KW,它的最大重量为19吨,也是刚刚跨入重型直升机门槛;而CH-53系列第一种大量装备的成熟型号CH-53D则是2台T-64GE-413发动机,单台功率是2900KW,双发总功率是5800KW。可见直-8L的动力性能,基本上介于CH-53A和CH-53D之间。从最大重量来看,直-8L可望达到18吨左右,也大致接近了重型直升机门槛。

图为美国CH-53A直升机,开创了美国重直的先河。

图为美国航母上搭载的CH-53D重型直升机,他们在越南战争中发挥了巨大作用。

从机体来看,直-8L直接取消了机腹油箱,换成了两侧的大型短翼,这一设计和CH-53系列是完全一致的,大型短翼在平飞中也能提供一些升力,关键是油箱从机腹移到了两侧,不但降低了飞机高度,而且还提高了油箱容量。从降低高度来看,原来的直-8系列都是1.8米宽的货仓,甚至不能装载“猛士”突击车和“山猫”全地形车,这些车辆都只能通过外挂的方式来运输,但是外挂就必然考虑气象条件,比如风速、温度等,而且影响飞机的机动性和飞行速度,在挂装装备的途中,他们甚至无法进行规避地面炮火的机动。

图为直-8L模型的上视图,可见其基本的结构。他已经和直-8没有任何共同点了,完全是全新直升机。

直-8L取消了机腹油箱,降低了飞机货仓距离地面的高度,但是飞机高度不需要大降,这就提高了货仓高度,同时,他加宽了货仓,从1.8米提高到了2.4米,这样就能完整的容纳1辆“猛士”突击车,“猛士”的车宽为2.4米,全重5吨,空车3.6吨,拆卸武器后,车高也能满足货仓需求。同时,也能够完整的容纳“山猫”全地形突击车,它分为8×8、6×6、4×4等多个版本,这两种车辆都有很多变形车,虽然防护性较差,但是可以装载轻型榴弹炮、迫击炮、火箭炮、重机枪、突击炮等装备,具备一定的机动性和火力打击能力,在直-8L的货仓中,也适合远距离快速飞行部署,极大的提高了机降部队的打击能力,让他们从轻步兵向着轻型摩托化部队发展。

图为防空型山猫全地形车。

图为在复杂地形的山猫全地形车族作战,他们有完整的作战功能。

当然,直-8L是不能和美军现役主要的CH-53E“超级种马”比拟的,CH-53E装备3台T-64GE-416/416A发动机,单发功率大约是3200KW左右,三台总功率达到了9700KW,该直升机全长超过30米,起飞重量超过30吨,可以外吊13吨左右的重量,能够直接把一架直-8F直升机挂起来飞,这个性能是直-8L不具备的,直-8L目前最可能具备的吊装数据是,外吊6吨以下的重量,这个数据是参考CH-53A“海上种马”的性能,毕竟他们的自重和发动机功率差不多,也许直-8L能强一些,毕竟复合材料更多,而且发动机功率稍大,但是一般在实际作战中,都不会用到最大性能。

过去,我军只有米-17能在舱内搭载山猫车辆,现在直-8L搭载能力比之更强了。

CH-53A/D“海上种马”直升机的出现,让美国海军陆战队真正具备了纵深投送机动兵力的能力,空中突击力量也可以大致划分为侦察机群、人员输送机群、装备输送机群、火力突击机群等不同的任务编成,侦察机群可以由AH-1W/Z系列武装直升机担任,人员输送可以依靠SH-60“海鹰”10吨级直升机,而装备运输则可以依靠CH-53/47系列重型直升机,虽然不是什么重型装备,但是CH-53A可以直接投送“悍马”越野突击车和超轻型火炮的能力,还是为海军陆战队空中突击部队提高了作战能力,改变了其“落地就被包围、攻坚全靠躲避”的战法。

图为075两栖攻击舰搭载示意图,注意后部飞行甲板上的直-8L直升机。

图为075两栖攻击舰,使用尾部升降机,完全能满足重型直升机使用条件。

可以说,直-8L的出现也是一样的,他的出现让我国075两栖攻击舰可以一口气向陆地垂直投送10多辆轻型轮式车辆,让落地部队马上机动起来,不但提高了他们的生存能力,还可以直接把部队投送在重要目标距离稍远处,避开敌人重兵防御,从外围实施作战,在过去,没有这些机动车辆,机降部队都只能直接投送在目标点上,往往是落地就被包围,作战压力较大,而且缺乏机动性和打击火力,轻步兵的战斗力也往往被敌人重火力压制,无法发挥,直-8L的出现让这一局面获得了改善,075两栖攻击舰的战斗力进一步完整。

未来,发展之门已经打开

技术从来都是螺旋式上升、波浪式前进,但是往往在突破某一阶段后会迎来一个较快的发展时期,所谓“会者不难”的时期。直升机的难点无非是三大件,直-8系列能从仿制“超黄蜂”到机体结构和内部设备全新的直-8L,就是一个螺旋式上升阶段,但是突破这个阶段后,直-8系列会迎来巨大的进步,这就像是美国在突破CH-53A/D之后,马上就进入了新阶段,发展出CH-53E“超级种马”这种能够吊装起13多吨货物的重直,甚至已经研制出CH-53K这个“种马王”,他能够起吊15-16吨的货物,轮式装甲运兵车都能一口气吊走。

图为准备起吊轮式装甲突击车的CH-53E直升机。

图为CH-53K吊装测试。

CK-53K是美国CH-53系列的最新一款,估计到2023年才能量产,2025年才能实现FOC(完整作战能力),他的单价目前接近2亿美元,量产后有望降低到1.6亿美元,相当于2架F-35第五代战斗机的价格,可见其先进性。他装备了3台GE的T-408发动机,单台5600KW功率,全机重量为40吨左右,简直就是一个巨无霸。该机能够在吊装15吨装备的情况下,飞行200公里距离,对于美军而言有着重大的战役/战术价值,他意味着机降部队从轻型机动兵力向着轻型装甲、机械兵力的转变,可以说比我们要更进一步。

图为SA-321 Ja“超黄蜂”直升机,他和下图的直-8L已经完全不同。

图为直-8L到目前最清晰的照片。

但是要看到的是,CH-53K虽然是全新设计的直升机,虽然和CH-53A的关系已经很小,但是它依然是CH-53系列,正如我国的直-8L依然属于直-8系列一样。换言之,CH-53K依然没有完全跳出CH-53A的设计理念和大致形态,在大体的布局上是有共通性的,是从CH-53A一步步改进而来。换言之,正是CH-53A为CH-53K的出现打下了坚实基础,打开了发展之路,明确了改进方向和技术。

图为直-8L模型,相信他将会很快进入量产,起码不会让075没有重型直升机可用。

图为第三代猛士4×4突击车,直-8L可以吊起这辆车。

直-8L亦是如此,他的出现让我们看到了人民军队未来重型军用直升机的发展未来,尤其是海军重型舰载机直升机的发展未来,在他的基础上更进一步就是相对简单的事情了,无外乎是加强机体、等比例放大、更换发动机等工作,我国已经展示了2200KW和5000KW级的涡轴发动机,意味着相关技术都会在未来几年取得突破,就算是率先研发出2200KW涡轴发动机,缓慢推进5000KW发动机,也意味着直-8L有望在未来几年内总动力功率从4800KW提升到6600KW,提高40%多的功率,意味着其运载能力和总体性能达到CH-53D到CH-53E之间的水平,真正成为令人生畏的海军重拳,这一天,不会很远了。

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